Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Активізувати і відключати побутову техніку можна без присутності та участі користувача. Більшість що випускаються в наші дні моделей оснащено реле часу для автоматичного запуску / зупинки.
Що робити, якщо точно так же хочеться управляти застарілим обладнанням? Запастися терпінням, нашими порадами і зробити реле часу своїми руками - повірте, цієї самоделке знайдеться застосування в господарстві.
Ми готові допомогти вам здійснити цікаву задумку і спробувати свої сили на шляху самостійного електротехніка. Для вас ми знайшли і систематизували всі цінні відомості про варіанти і способи виготовлення реле. Використання представленої інформації гарантує простоту збірки і відмінну роботу приладу.
У запропонованій до вивчення статті докладно розібрані випробувані на практиці саморобні варіанти пристрою. Відомості спираються на досвід захоплених електротехнікою майстрів і вимоги нормативів.
Сфера застосування реле часу
Людина завжди прагнув полегшити собі життя, впроваджуючи в ужиток різні пристосування. З появою техніки на базі електродвигуна постало питання про оснащення її таймером, який керував би цим обладнанням автоматично.
Включив на заданий час - і можна йти займатися іншими справами. Агрегат через заданий проміжок сам відключиться. Ось для такої автоматизації і треба було реле з функцією автотаймера.
Класичний приклад розглянутого пристрою - це в реле в старій пральній машинці радянського зразка. На її корпусі була ручка з декількома поділами. Виставив потрібний режим, і барабан крутиться протягом 5-10 хвилин, поки годинник всередині не дійдуть до нуля.
Електромагнітне реле часу невелике за габаритами, споживає мало електроенергії, не має ламких рухомих частин і довговічне
Сьогодні реле часу встановлюють в різну техніку:
- мікрохвильовки, печі та іншу побутову техніку;
- витяжні вентилятори;
- системи автополиву;
- автоматику управління освітленням.
У більшості випадків прилад роблять на основі мікроконтролера, який одночасно і управляє всіма іншими режимами роботи автоматизованої техніки. Виробникові так дешевше. Не треба витрачатися на кілька окремих пристроїв, що відповідають за щось одне.
За типом елемента на виході реле часу класифікують на три види:
- релейні - навантаження підключається через «сухий контакт»;
- сімісторних;
- тиристорні.
Найбільш надійний і стійкий до сплесків в мережі перший варіант. Пристрій з коммутирующим тиристором на виході слід брати, тільки якщо підключене навантаження нечутлива до форми живлячої напруги.
Щоб самостійно виготовити реле часу, також можна скористатися мікро контролером. Однак саморобки в основному робляться для простих речей і умов роботи. Дорогий програмований контролер в такій ситуації - зайва трата грошей.
Є набагато простіші і дешевші у виконанні схеми на основі транзисторів і конденсаторів. Причому варіантів існує кілька, вибрати для своїх конкретних потреб є з чого.
Схеми різних саморобок
Усі пропоновані варіанти виготовлення своїми руками реле часу побудовані на принципі запуску встановленої витримки. Спочатку запускається таймер з заданим тимчасовим інтервалом і зворотним відліком.
Підключене до нього зовнішнє пристрій починає працювати - включається електродвигун або світло. А потім, після досягнення нуля, реле видає сигнал на відключення цього навантаження або перекриває струм.
Варіант # 1: найпростіший на транзисторах
Схеми на базі транзисторного виконання - найбільш легкі в реалізації. Найпростіша з них включає в себе всього вісім елементів. Для їх з'єднання навіть не буде потрібно плата, все можна спаяти без неї. Подібне реле часто роблять, щоб підключити через нього освітлення. Натиснув кнопку - і світло горить протягом пари хвилин, а потім сам відключається.
Для живлення цієї схеми потрібні батарейки на 9 або акумулятори на 12 Вольт, також таке реле можна живити від змінних 220 В за допомогою перетворювача на постійні 12 В (+)
Щоб зібрати це саморобний реле часу, буде потрібно:
- пара резисторів (100 Ом і 2, 2 мОм);
- біполярний транзистор КТ937А (або аналог);
- реле перемикання навантаження;
- змінний резистор на 820 Ом (для регулювання тимчасового інтервалу);
- конденсатор на 3300 мкФ і 25 В;
- випрямний діод КД105Б;
- перемикач для запуску відліку.
Затримка часу в цьому реле-таймері відбувається за рахунок зарядки конденсатора до рівня харчування ключа транзистора. Поки C1 заряджається до 9-12 В ключ в VT1 залишається відкритим. Зовнішня навантаження запитана (світло горить).
Через деякий час, яке залежить від виставленого значення на R1, відбувається закриття транзистора VT1. Реле K1 в результаті знеструмлюється, а навантаження відключається від напруги.
Час заряду конденсатора C1 визначається твором його ємності на загальний опір кола зарядки (R1 і R2). Причому перше з цих опорів фіксоване, а друге регульовано для завдання конкретного інтервалу.
Тимчасові параметри для зібраного реле підбираються дослідним шляхом виставленням різних значень на R1. Щоб згодом легше було виконувати уставку потрібного часу, на корпусі слід зробити розмітку з похвилинним позиціонуванням.
Вказати формулу розрахунку видаються затримок для такої схеми проблематично. Багато що залежить від параметрів конкретного транзистора і інших елементів.
Приведення реле в початкове положення проводиться зворотним перемиканням S1. Конденсатор замикається на R2 і розряджається. Після повторного включення S1 цикл запускається заново.
Один транзистор можна замінити ланцюгом з пари аналогічних, що тільки підвищить стабільність роботи зібраного реле часу (+)
У схемі з двома транзисторами перший бере участь в регулюванні і управлінні тимчасової паузою. А другий - це електронний ключ для включення і відключення живлення у зовнішнього навантаження.
У варіанті з подвійною схемою один з ключів Б1 "запускає таймер" і включає навантаження, а другий Б2 відключає її (+)
Найскладніше в цій моделі - це точно підібрати опір R3. Воно повинно бути таким, щоб реле замикалося виключно при подачі сигналу з Б2. При цьому зворотне включення навантаження має відбуватися тільки при спрацьовуванні Б1. Підбирати його доведеться експериментально.
Щоб підвищити інтервал затримки реле часу, КТ937А можна замінити польовим транзистором з ізольованим затвором (наприклад, 2N7000) (+)
У цього типу транзисторів струм затвора дуже малий. Якщо обмотку опору в керуючому реле-ключі підібрати велику (в десятки Ом і МОм), то інтервал відключення можна збільшити до кількох годин. Причому більшу частину часу реле-таймер практично не споживає енергії.
Активний режим в ньому починається на останній третині даного інтервалу. Якщо РВ підключити через звичайну батарейку, то прослужить вона дуже довго.
Варіант # 2: на базі мікросхем
У транзисторних схем є два основних мінуса. Для них складно розрахувати час затримки і перед черговим пуском потрібно розряджати конденсатор. Використання мікросхем нівелює ці недоліки, але ускладнює пристрій.
Однак при наявності навіть мінімальних навичок і знань в електротехніці зробити своїми руками подібне реле часу також не складе труднощів.
Якщо затримка потрібна в інтервалі від десяти хвилин до години, то транзистор найкраще замінити мікросхемою серії TL431 (+)
Поріг відкриття у TL431 більш стабільний за рахунок наявності всередині джерела опорного напруги. Плюс для її перемикання вольтаж потрібно набагато більший. На максимумі, за рахунок збільшення значення R2, його можна підняти до 30 В.
Конденсатор до таких значень буде заряджатися довго. До того ж підключення C1 на опір для розрядки в цьому випадку відбувається автоматично. Додатково натискати на SB1 тут не потрібно.
Ще один варіант - це застосування «інтегрального таймера» NE555. У цьому випадку затримка також визначається параметрами двох опорів (R2 і R4) і конденсатора (C1).
"Виключення" реле відбувається за рахунок переключення знову ж транзистора. Тільки його закриття тут виконується за сигналом з виходу мікросхеми, коли вона відлічить потрібні секунди.
"Таймер" на основі мікросхеми NE555 багато в чому повторює класичний варіант на одному транзисторі, але інтервал затримок тут виставляється більш точний (від 1 секунди до декількох хвилин і годин) (+)
Помилкових спрацьовувань при використанні мікросхем виходить набагато менше, ніж при застосуванні транзисторів. Токи в цьому випадку контролюються жорсткіше, транзистор відкривається і закривається саме тоді, коли потрібно.
Ще один класичний мікросхемний варіант реле часу заснований на базі КР512ПС10. В цьому випадку при включенні харчування ланцюг R1C1 подає на вхід мікросхеми імпульс скидання, після чого в ній запускається внутрішній генератор. Частоту відключення (коефіцієнт ділення) останнього задає регулююча ланцюг R2C2.
Кількість підраховуваних імпульсів визначається комутацією п'яти висновків M01-M05 в різних комбінаціях. Час затримки можна виставити від 3 секунд до 30 годин.
Після відліку зазначеного числа імпульсів на виході мікросхеми Q1 встановлюється високий рівень, відкриває VT1. В результаті спрацьовує реле K1 і включає або вимикає навантаження.
Схема збірки реле часу за допомогою мікросхеми КР512ПС10 не відрізняється складністю, скидання в початковий стан в такому РВ відбувається автоматично при досягненні заданих параметрів за рахунок з'єднання лапок 10 (END) і 3 (ST) (+)
Існують ще більш складні схеми реле часу на базі мікроконтролерів. Однак для самостійної збірки вони мало підходять. Тут позначаються складності як з пайкою, так і з програмуванням. Варіацій з транзисторами і найпростішими мікросхемами для побутового застосування цілком вистачає в переважній більшості випадків.
Варіант # 3: під харчування на виході 220 В
Всі вищеописані схеми розраховані на 12-вольтової вихідна напруга. Щоб підключити до зібраного на їх основі реле часу потужне навантаження, необхідно на виході встановлювати магнітний пускач. Для управління електродвигунами чи іншої складної електротехнікою з підвищеною потужністю так і доведеться робити.
Однак для регулювання побутового освітлення можна зібрати реле на базі діодного моста і тиристора. При цьому підключати через такий таймер що-небудь інше не рекомендується. Тиристор пропускає крізь себе тільки позитивну частину синусоїди змінних 220 Вольт.
Для лампочки розжарювання, вентилятора або Тена це не страшно, а інше електрообладнання подібного може не витримати і згоріти.
Схема реле часу з тиристором на виході і доданими мостом на вході розрахована на роботу в мережах 220 В, але має ряд обмежень по типу підключається навантаження (+)
Для складання подібного таймера для лампочки необхідні:
- опору постійні на 4, 3 МОм (R1) і 200 Ом (R2) плюс регульоване на 1, 5 кОм (R3);
- чотири діода з максимальним струмом понад 1 А і зворотною напругою від 400 В;
- конденсатор на 0, 47 мкФ;
- тиристор ВТ151 або аналогічний;
- вимикач.
Функціонує це реле-таймер за загальною схемою для подібних пристроїв, з поступовою зарядкою конденсатора. При змиканні на S1 контактів С1 починає заряджатися.
Протягом цього процесу тиристор VS1 залишається відкритим. У підсумку на навантаження L1 надходить мережеве напруга 220 В. Після завершення зарядки С1 тиристор закривається і відсікає ток, вимикаючи лампу.
Регулювання затримки проводиться виставленням значення на R3 і підбором ємності конденсатора. При цьому треба пам'ятати, що будь-який дотик до оголених ніжок всіх використаних елементів загрожує ураженням струмом. Вони всі знаходяться під напругу 220 В.
Якщо немає бажання експериментувати і самостійно займатися складанням реле часу, можна підібрати готові варіанти вимикачів і розеток з таймером.
Детальніше про таких пристроях написано в статтях:
- Вимикач з таймером відключення: як працює і який вид краще вибрати
- Розетка з таймером: види, принцип роботи + особливості установки
Висновки і корисне відео по темі
Розібратися з нуля у внутрішньому устрої реле часу часто буває складно. У одних не вистачає знань, а у інших досвіду. Щоб спростити вам вибір потрібної схеми, ми зробили підбірку відеоматеріалів, в яких детально розповідається про всі нюанси роботи та складання даного електронного девайса.
Принцип роботи елементів реле часу на транзисторному ключі:
Автоматичний таймер на польовому транзисторі для навантаження 220 В:
Покрокове виготовлення реле затримки своїми руками:
Зібрати самостійно реле часу не надто складно - є декілька схем для реалізації цього задуму. Всі вони засновані на поступової зарядці конденсатора і відкриття / закриття транзистора або тиристора на виході.
Якщо потрібен простий прилад, то краще взяти транзисторную схему. Але для точного контролю часу затримки доведеться паяти один з варіантів на тій чи іншій мікросхемі.
Якщо у вас є досвід складання такого пристрою, будь ласка, поділіться інформацією з нашими читачами. Залишайте коментарі, прикріплюйте фотографії своїх саморобок та беріть участь в обговореннях. Блок для зв'язку розташований нижче.